【正文】 此， 本系統(tǒng)采樣電路采用的是溫度傳感器 DS18B20，其內(nèi)部自帶 A/D轉(zhuǎn)換，無需任何外圍元件，可以直接輸出溫度值的 9~12 位串行數(shù)字量，其溫度轉(zhuǎn)換最大時間為750ms，能夠滿足本系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。第 9 引腳為復(fù)位輸入端，接上電容，電阻及開關(guān)后能夠形成上電復(fù)位電路。但 RAM，定時器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ： P3口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個 TTL 門電流。 P1口管腳寫入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。其與 89C51 引腳結(jié)構(gòu)基本相同，其邏輯引腳圖如圖 43。其硬件原理框圖如圖 41所示： 圖 41 硬件原理框圖 溫度傳感器 DS18B20 將獲取到的溫度值以數(shù)字量形式傳至單片機(jī)，并在 LED數(shù)碼管上實(shí)時顯示出來，單片機(jī)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)時溫度與通過按鍵設(shè)定的目標(biāo)溫度，按照已經(jīng)編程好的數(shù)字 PID 控制算法計(jì)算出實(shí)時控制量，并轉(zhuǎn)化為輸出 PWM 波所需的占空比值， 以此控制繼電器的開通和關(guān)斷，決定加熱電路的工作狀態(tài)，使發(fā)熱片的溫度逐步穩(wěn)定于設(shè)定的目標(biāo)溫度。 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖 31 所示。 P 可以選負(fù)數(shù)，這主要是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器以及控制對象的特性決定的。通常開始重新加熱時，溫度繼續(xù)下降幾度。 PWM 的一個優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號都是數(shù)字形式的，無需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換， PWM 相對于 模擬控制的另一個優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)對噪聲抵抗的能力。 2 2 設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)以單片機(jī) STC89C52 為核心 ,采用溫度傳感器 DS18B20 獲取實(shí)時溫度，結(jié)合數(shù)字 PID 控制算法和 PWM 控制技術(shù)，控制調(diào)節(jié)加熱電路的發(fā)熱功率，最終控制被控對象的溫度。溫度的測量和控制在日常生活和工業(yè)領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用，隨著社會的進(jìn)步、工業(yè)的發(fā)展，溫度控制技術(shù)的不斷革 新，人們生活水平的大幅提高，對溫度測量控制的精度和范圍也有著更高的要求。 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 中文題目： 基于單片機(jī)的 PWM 控制方法的精密溫度控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 英文題目： Design of Precise Temperature Control System Based on PWM Control Method of Microprocessor 姓 名 : 姚佑鵬 學(xué) 號 : 090701224 專業(yè)班級 : 09電氣工程及其自動化 2 班 指導(dǎo)教師 : 李衛(wèi)平 提交日期 : 20200515 教務(wù)處制 惠州學(xué)院 HUIZHOU UNIVERSITY 摘 要 本文設(shè) 計(jì)了一種以單片機(jī) STC89C52 為核心的精密溫度控制系統(tǒng)?！?. It show that the system is precise and steady, and control precise temperature. Keywords: Temperature control MCS52 DS18B20 PID PWM 目 錄 1 前言 ...........................................................................................................................................1 2 設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) .............................................................................................................................2 PWM控制技術(shù) ...................................................................................................................2 數(shù)字 PID算法 ..................................................................................................................2 3 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) .........................................................................................................................4 ........................................................................................................4 ...............................................................................................................4 ...............................................................................................................4 .....................................................................................................4 4 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................6 ........................................................................................................7 單片機(jī) STC89C52的簡介 ........................................................................................7 單片機(jī)系統(tǒng)模塊的硬件設(shè)計(jì) ................................................................................. 10 功能實(shí)現(xiàn)模塊 ................................................................................................................ 11 采樣模塊 ............................................................................................................. 11 按鍵模塊 ............................................................................................................. 12 顯示模塊 ............................................................................................................. 13 溫度控制模塊 ................................................................................................................ 14 5 系統(tǒng)軟件設(shè) 計(jì) ........................................................................................................................... 15 主程序模塊 .................................................................................................................... 15 功能實(shí)現(xiàn)模塊 ................................................................................................................ 17 溫度采樣子程序 .................................................................................................. 17 顯示子程序 ....................................................................................................... 17 運(yùn)算控制模塊 ................................................................................................................ 18 6 系統(tǒng)調(diào)試 .................................................................................................................................. 19 Keil軟件的簡介 ............................................................................................................ 19 Proteus軟件的簡介 ...................................................................................................... 19 軟件仿真 ....................................................................................................................... 20 硬件調(diào)試 ....................................................................................................................... 21